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文档简介
跨学科实践活动08海洋资源的综合利用与制盐
命题探究
本实践活动与“溶液”知识内容紧密相连,主要包含以下4个活动任务:任务一了解海洋中的资源;
任务二从海水制取粗盐;任务三从粗盐制取精盐;任务四了解氯化钠的重要价值。中考的命题也是
围绕这几个活动任务为命题情境,以化学学科知识如海洋资源的分类、溶液结晶的方法、粗盐提纯、氯
化钠的作用等为命题落脚点。在选择题和填空题、探究题中均有所涉及。
专项特训
1.(2021•山东滨州冲考真题)浩瀚无际的海洋为人类提供了丰富的资源,下列有关海洋资源的叙述错误
的是
A.利用多级闪急蒸储法可淡化海水
B.利用镒结核可获取多种金属
C.利用向海水中加入石灰乳的方法可以将海水中的Mg2+富集沉淀出来
D.利用海底蕴藏的大量"可燃冰”作燃料,不会加剧温室效应
【答案】D
【详解】A、淡化海水最常用的方法是多级闪急蒸储法,故选项正确;
B、镒结核是沉淀在大洋底的一种矿石,含有30多种金属元素,所以利用铳结核可获取多种金属,故选
项正确;
C、石灰乳中含有大量的氢氧化钙,含氢氧根离子,镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,故选
项正确;
D、可燃冰主要成分为水合甲烷,燃烧会生成二氧化碳,会加剧温室效应,故选项错误。
故选D。
2.(2024•山东威海•一模)海洋是巨大的资源宝库,下列有关海洋资源的叙述正确的是
A.利用多级闪急蒸储法淡化海水属于化学变化
B.利用蒸发结晶法从海水中提取食盐是物理变化
C.可以利用降温结晶法将海水中的MgCl?分离出来
D.大量利用海底"可燃冰"作燃料,不会加剧温室效应
【答案】B
【详解】A、利用多级闪急蒸储法淡化海水,过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故A错误;
B、食盐的溶解度随温度变化不大,可以使用蒸发结晶的方法提取食盐,该过程中没有新物质的生成,
属于物理变化,故B正确;
C、海水中除了含有氯化镁还含有氯化钙,两者的溶解度均随温度的升高而增大,且受温度影响较大,
通过降温结晶的方法无法的到纯净的氯化镁,故c错误;
D、可燃冰燃烧生成二氧化碳,会加剧温室效应,故D错误。
故选B。
3.(21-22九年级上•山东滨州•期末)浩瀚无际的海洋为人类提供了丰富的资源,下列有关海洋资源的叙述
错误的是
A.利用多级闪急蒸储法可淡化海水
B.利用锦结核可获取多种金属
C.利用海底蕴藏的大量"可燃冰”作燃料,不会加剧温室效应
D.利用向海水中加入石灰乳的方法可以将海水中的Mg2+富集沉淀出来
【答案】C
【详解】A、多级闪急蒸储法是利用减压时水的沸点降低,使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪
蒸室,逐级蒸发降温,再将水蒸气冷凝成水,该方法能用来淡化海水,故A选项说法正确;
B、锦结核又称多金属结核、锦矿球、铺矿团、锯瘤等,它是一种铁、锦氧化物的集合体,它含有30多
种金属元素,利用镒结核可获取多种金属,故B选项说法正确;
C、“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物,燃烧能生成二氧化碳,会加剧温室效应,故C选项说法错误;
D、石灰乳能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,故D选项说法正确。
故选:C
【点睛】将海洋资源的综合应用、掌握碱的化学性质、“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物等联系到一
起,突出了理论联系实际。
4.(19-20九年级上•山东济南•期末)海洋是人类巨大的资源宝库,下列有关海洋资源的叙述错误的是
A.利用海水可以提取镁盐制镁B.海水中溶解盐的质量分数高达5%
C.海底蕴藏着大量的不可再生能源D.海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源
【答案】B
【详解】A、海水中含有大量的氯化镁,可富集氯化镁,利用电解熔融氯化镁制取镁,不符合题意;
B、海水中能溶解很多盐,如氯化钠、氯化镁等,溶解盐的质量分数高达3.5%,符合题意;
C、海底蕴藏着大量的煤、石油、天然气、可燃冰等不可再生能源,不符合题意;
D、海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源,如潮汐能等,不符合题意。
故选B。
5.(19-20九年级上•山东淄博•期末)下列利用海洋资源的做法不可取的是
A.将海水引入盐田进行晒盐
B.利用海水潮汐能发电
C.工业废水直排入海水中,将其稀释
D.合理开发利用海底"可燃冰"
【答案】C
【详解】A、氯化钠的溶解度受温度影响不大,将海水引入盐田进行蒸发结晶,得到盐;故选项正确,
但不符合题意;
B、利用海水潮汐能发电,减少燃煤的使用,减少空气污染;故选项正确,但不符合题意;
C、工业废水应该处理达标后直排入海水中;故选项错误,但符合题意;
D、合理开发利用海底“可燃冰”,能缓解对化石燃料的依赖;故选项正确,但不符合题意;
故选:Co
6.(13-14九年级下•全国•课后作业)海洋是人类巨大的资源宝库,海洋资源的开发前景十分广阔。下列有
关海洋资源的叙述错误的是
A.利用海水可以提取镁盐制取镁
B.海水中溶解盐的质量分数高达5%
C.海底蕴藏着大量的煤、石油和天然气
D.海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源
【答案】B
【详解】A、海水中镁的含量很高,除了氧和氢以外仅次于氯和钠,利用海水可以提取镁盐制取镁,选
项A正确;
B、海水中溶解有多种盐类物质,如氯化钠和氯化镁等,世界大洋的平均盐度约为3.5%,没有5%,选
项B错误;
C、海底蕴藏着大量的锦结核、煤、石油、天然气和可燃冰,选项C正确;
D、海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源,如潮汐能、波浪能等,选项D正确。故选B。
7.(2024•广东肇庆•二模)我国是背陆面海的海洋大国。进入新时代,建设海洋强国是实现中华民族伟大
复兴的重大战略任务。同学们围绕了解海洋资源、海水制盐、保护海洋资源开启了项目性学习之旅。
项目一:了解海洋资源
⑴海洋孕育了地球上的生命,又给予丰富的资源。海水资源的综合利用主要包括海水淡化、海水晒盐、从
海水中提取化工产品等。海洋中还蕴藏着丰富的石油资源,石油属于(填"可再生"或"不可再生")能源。
项目二:海水制盐
【进行实验】
(2)同学们取部分海水蒸发结晶后,在实验室利用分离出的粗盐(杂质为MgCb和CaCb)提纯精盐。
实验步骤实验现象
①取部分粗盐于烧杯中,加一定量的水溶解,向盛有粗盐水的烧杯中加入过量_____溶
产生白色沉淀
液
②再向烧杯中加入过量碳酸钠溶液白色沉淀增多
③过滤,向盛放滤液的烧杯中加入适量盐酸
—
有白色晶体析
④蒸发结晶
一出
⑶步骤②中发生反应的化学方程式为O
⑷请你判断步骤①和步骤②的顺序能否调换,并说出理由O
【总结规律】
⑸利用粗盐提纯精盐的实质是根据混合物组分的性质差异,去除杂质,获得目标组分。依据粗盐提纯精盐
的过程,老师和同学们一起归纳了混合物除杂的思维模型,请你结合上述实验在空白处进行补充。
【科学态度】同出合物除杂的模型,形成举一反三的科学态度。
项目三:保护海洋资源
⑹海洋对于人类社会生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让浩瀚海洋持续造福人类。下列有
关于海洋保护的措施正确的是(多选,填字母)。
A.大肆捕捞海洋生物B.定期清理海洋垃圾
C.污水直接排入海洋D.建立海洋自然保护区
【答案】(1)不可再生
(2)氢氧化钠有气泡产生
(3)CaCl2+Na2CO3=CaCO3J+2NaCl
(4)能,加入氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁,加入碳酸钠溶液的目的是除去氯化钙,而过量的氢氧化
钠和碳酸钠均可用盐酸除去,步骤①和步骤②的顺序调换不影响除杂(合理即可)
(5)化学方法
(6)BD
【详解】(1)石油是经过几百万年的演变形成的,属于不可再生能源;
(2)提纯过程中应选择能除去杂质离子且不引入其他杂质的试剂,因此粗盐中的氯化镁可用过量的氢
氧化钠溶液除去,氯化钙可用过量的碳酸钠溶液除去。则步骤①中加入过量的氢氧化钠溶液,②中加入
过量碳酸钠溶液,③中加入适量盐酸,盐酸和过量的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,与过量的碳酸钠反
应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以③可以观察到有气泡产生;
(3)步骤②中是碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:
CaCl2+Na2CO3=CaCO3J+2NaCl;
(4)加入过量的氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁,加入过量的碳酸钠溶液的目的是除去氯化钙,而
过量的氢氧化钠和碳酸钠均可用盐酸除去,所以步骤①和步骤②的顺序可以调换;
(5)利用该混合物除杂的思维流程,除通过过滤等物理方法直接去除外,还可以利用化学性质差异,
添加试剂,利用化学反应,将杂质去除;
(6)A、大肆捕捞海洋生物会破坏生态平衡,故做法错误;
B、定期清理海洋垃圾可以保护海洋环境,故做法正确;
C、污水直接排入海洋会污染海水,故做法错误;
D、建立海洋自然保护区是保护海洋生物多样性和防止海洋生态环境恶化的最为有效的手段之一,故做
法正确;
故选BD。
8.(2024•贵州黔东南•一模)海洋是一个巨大的宝藏。同学们以"海洋”为主题开展了项目式学习。
项目一:海洋资源的种类
⑴海洋覆盖地球表面的70%,海洋资源非常丰富。如盐类、淡水、澳等化学资源;鱼、虾等生物资源;石
油、可燃冰、煤等海底油气资源;波浪发电、等海洋能源。
项目二:海水资源的利用一制盐
【查阅资料】海水中除含有大量NaCI外,还含有CaCL、MgCb等杂质。
【进行实验】
⑵同学们用海水在实验室模拟工业生产提纯制盐。
实验步骤实验现象
①取少量海水于试管中,滴加过量的________溶液
产生白色沉淀
②继续向①中加入过量碳酸钠溶液
③过滤,将滤液蒸发结晶—
【交流讨论】
⑶步骤②中发生反应的化学方程式为0
⑷步骤②加入的碳酸钠必须过量,实验过程中,检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是—O
【反思评价】
⑸有同学认为通过以上步骤还不能得到精盐,需对步骤③进行改进,改进方案是O
项目三:测定海水中氯化镁的质量分数
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,工业上常采用海水制镁。为此同学们取100g海水按照项目二中
【进行实验】的步骤①进行操作,记录产生沉淀的质量,由此计算出海水中氯化镁的质量分数。
【实验分析】
⑹称量沉淀的质量时,需进行过滤、洗涤、干燥等操作,若过滤后直接干燥,则测定的海水中氯化镁质量
分数将(填“偏大"或"偏小")O
【答案】(1)潮汐能
(2)氢氧化钠/NaOH有白色晶体析出
(3)CaCb+Na2cC)3=CaCO31+2NaCl
(4)取少量上层清液于试管中,加入足量稀盐酸,若有气泡产生,则证明碳酸钠溶液已过量
(5)过滤,向滤液中加入过量稀盐酸,再蒸发结晶
(6)偏大
【详解】(1)海水中含有鱼、虾、螃蟹、海藻、贝类等生物资源,以及海洋热能、潮汐能等海洋能源。
故填:潮汐能。
(2)母液中除含有大量NaCl外,还含有CaCb、MgCL等杂质,步骤①的目的是除去MgCb,反应现
象是产生白色沉淀,则加入的试剂能够使MgCL转化为Mg(OH)2,白色沉淀且不引入其他金属阳离子,
因此步骤①为取少量母液于试管中,向其中滴加过量氢氧化钠溶液。
步骤②为继续向①中加入过量碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,实验现
象为产生白色沉淀。步骤③的目的是得到提纯后的氯化钠,通过蒸发结晶,可观察到有白色晶体析出。
(3)经上述分析可知,②中发生反应的化学方程式为:CaCL+Na2co3=CaCO3j+2NaCL
(4)检验溶液中会否含有过量的碳酸根存在,可取少量上层清液于试管中,加入足量稀盐酸,若有气
泡产生,则证明碳酸钠溶液已过量。
(5)由于过滤后的滤液中仍存在过量的氢氧化钠和碳酸钠杂质,因此还不能得到精盐。需要向过滤后
的滤液中加入过量稀盐酸,将氢氧化钠和碳酸钠杂质都转化为氯化钠,再进行蒸发结晶,才可得到精盐。
(6)称量沉淀的质量时,若过滤后直接干燥,则会使沉淀质量增大,经过计算后测定的海水中氯化镁
质量分数将会偏大。
9.(2024•云南曲靖•模拟预测)海洋是巨大的资源宝库,含丰富的盐类物质及石油、天然气等资源,海洋
资源的开发和利用体现了人类的智慧。
⑴用化学用语填空:①两个钠原子:—;②两个甲烷分子:—;③镂根离子:
⑵海水素有"液体工业原料”之美誉。工业”从海水中提取镁”的主要流程如图:
①操作a和操作b都要用到的一种玻璃仪器是.
②写出反应回的化学方程式:—=
③反应团属于基本反应类型中的—反应。
【答案】(1)2Na2CH4NH:
(2)玻璃棒MgCL+Ca(OH)2=Mg(OH)2J+CaCL分解
【详解】(1)①原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前
加上相应的数字。两个钠原子表示为2Na;
②分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字。两个
甲烷分子表示为2CH4;
③离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负
符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字。铁根离
子表示为
(2)①操作a是分离固体和液体的操作,故操作a为过滤;蒸发是由溶液得到晶体的方法,操作b将
MgC12溶液变成无水MgC12,故操作b为蒸发;在蒸发和过滤过程中都用到的玻璃仪器为玻璃棒;
②反应I石灰乳的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程
式为:MgCl2+Ca(OH\=Mg(OH\J+CaCl2;
③反应III无水氯化镁通电生成镁和氯气,该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应。
10.(2020•广西贵港•二模)南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。
⑴海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐溶于
水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(OH)2溶液;b.加稍过量的盐酸;c.加过量的Na2cCh溶液;d.过
滤;e.蒸发。正确的操作顺序是(填字母)。加NazCCh溶液的作用是除去;
(2)海水"制碱"。氨碱法制纯碱中生成NaHCCh和NH4cl的化学方程式为»
【答案】(1)acdbe氯化钙和过量的氢氧化领(可写化学式)
⑵NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO31+NH4C1
【详解】(1)氢氧化领和硫酸镁反应生成硫酸钢沉淀和氢氧化镁沉淀,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸
钙沉淀和氯化钠,和氢氧化钢反应生成碳酸钢沉淀和氢氧化钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,
和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此正确的操作顺序是:加过量的Ba(OH)2溶液除去硫酸
镁、加过量的Na2c03溶液除去氯化钙和过量的氢氧化钢、过滤除去沉淀、加稍过量的盐酸除去过量的
碳酸钠和反应生成的氢氧化钠、蒸发得到氯化钠,即为acdbe;
加Na2CO3溶液的作用是除去氯化钙和过量的氢氧化钢;
(2)氨碱法制纯碱是先通过化学反应生成NaHCO3和NH4CLNaHCCh结晶析出,再加热NaHCO3制得
纯碱,氨气、氯化钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化镂,该反应方程式为:
NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3J+NH4Cl。
11.(14-15九年级下•山东烟台•期中)钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。
⑴海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐溶于
水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(0H)2溶液;b.加适量的盐酸;c.加过量的Na2cO3溶液;d.过
滤;e.蒸发。正确的操作顺序是(填字母)。加Na2c03溶液的作用是除去»
用提纯的NaCl配制200go.9%的生理盐水,需要NaCl的质量为go
①配制该溶液时所需要的玻璃仪器有:
②如果配制后溶液溶质的质量分数低于0.9%,你认为可能的原因是(写一个即可)
(2)海水制镁。从海水中提取金属镁的过程如下图所示:
在上述转化过程中发生中和反应的方程式是o海水中本身就含有氯化镁,则①、②两步
的作用是____________
⑶海水"制碱”。氨碱法制纯碱中生成NaHCCh和NH4cl的化学方程式为
【答案】(1)acdbe除氯化钙和过量的氢氧化钢1.8量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃
棒读数时采用仰视读数或氯化钠中有杂质(合理即可)
(2)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O使镁离子富集
(3)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3i+NH4Cl
【详解】(1)将粗盐溶于水后,第一步,先除去硫酸镁,可加入氢氧化钢溶液,产生硫酸钢沉淀和氢
氧化镁沉淀,为保证硫酸镁完全除去需要加入过量的氢氧化钢;第二步,除去氯化钙,可加入过量的碳
酸钠溶液,形成碳酸钙沉淀,同时还可以除去第一步中因过量而剩余的钢离子,如先加入碳酸钠,再加
氢氧化领,则无法除去过量的领离子;第三步,过滤,将泥沙及前两步形成的沉淀除去;第四步,向第
三步得到的滤液中加入过量的盐酸,除去第一步剩余的氢氧根离子,以及第二步剩余的碳酸根离子;第
五步,蒸发得到精盐固体,同时可除去第四步剩余的盐酸。故加入碳酸钠溶故正确的操作顺序是acdb
e;加Na2cO3溶液的作用是除去:除氯化钙和过量的氢氧化领;
根据溶质质量分数的表达式,配制200go.9%的生理盐水,需要NaCl的质量=200gx0.9%=1.8g;
①配制溶液的步骤:计算、称量、量取、溶解,故所需要的玻璃仪器有:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃
棒;
②如果配制后溶液溶质的质量分数低于0.9%,根据溶质质量分数的表达式,可能是溶质质量偏小,也
可能是溶剂质量偏大,故可能的原因是:读数时采用仰视读数或氯化钠中有杂质等;
(2)中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应,转化过程中发生中和反应的是氢氧化镁和盐酸反应生
成氯化镁和水,化学反应方程式是:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;海水中本身就含有氯化镁,则①、
②两步的作用是:使镁离子富集;
(3)氨碱法制纯碱,是将氨气、二氧化碳通入到饱和的食盐水中生成溶解度较小的NaHCCh和NHd,
反应的化学方程式为:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3i+NH4Cl„
12.(2014•山东烟台冲考真题)南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐溶
于水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(OH)2溶液;b.加稍过量的盐酸;c.加过量的Na2cO3溶液;d.过
滤;e.蒸发。正确的操作顺序是(填字母)。加Na2c03溶液的作用是除
去O
(2)海水淡化。下图是一个简易的蒸储法淡化海水的装置。证明得到的水是淡水的方法
(3)海水制镁。从海水中提取金属镁的过程如下图所示:
在上述转化过程中发生中和反应的是(填反应顺序号)。海水中本身就含有氯化镁,则①、②两步
的作用是O
(4)海水"制碱"。氨碱法制纯碱是先通过化学反应生成NaHC03和NH4CI,NaHCCb结晶析出,再加热NaHCO3
制得纯碱。
①氨碱法制纯碱中生成NaHCCh和NH4a的化学方程式为;
②反应中生成NaHCCh和NH4a的质量比为84053.5,NaHCCh和NH4cl的溶解度曲线如图所示。请分析
NaHCCh结晶析出而NH4cl没有结晶析出的原因是。
0102030405060温度/℃
【答案】①②③④除去氯化钙和氢氧化银。蒸干①②富集氯化镁
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl氯化镂的溶解度要远远大于碳酸氢钠的溶解度,而反应生成
的碳酸氢钠的质量要大于氯化镂的质量,因此在溶液中碳酸氢钠会因先达到饱和而析出。
【详解】试题分析:(1)第一步:除去硫酸镁可加入氢氧化钢溶液,产生硫酸领沉淀和氢氧化镁沉淀。
为保证硫酸完全除去需要加入过量的氢氧化领。第二步:除去氯化钙可加入过量的碳酸钠溶液,形成碳
酸钙沉淀。同时还可除去第一步中因过量而剩余的钢离子(如先加碳酸钠再加氢氧化领,则无法除去过
量的领离子);第三步过滤;将泥沙及前两步形成的沉淀除去;第四步:向第三步得到的滤液中加入过
量的盐酸,除去每一步剩余的氢氧根离子及第二步剩余的碳酸根离子;第五步:蒸发,得到精盐固体。
同时可除去第四步剩余的盐酸(蒸发过程中挥发)。所以操作步骤为:a、c、d、b、e„加入过量的碳
酸钠的作用是除去氯化钙和氢氧化领。
(2)为证明得到的水是淡水,即其中不含可溶解的盐类物质(主要是氯化钠)可采用蒸干的方法,如
蒸干后没有固体,说明得到的水为淡水。也可向得到的水中加入硝酸银,如不产生沉淀,则所得到的水
为淡水。如含氯离子,则会产生白色的氯化银沉淀。
(3)①为氯化镁(盐)与氢氧化钙(碱)反应;②为氢氧化镁(碱)与盐酸(酸)的反应;③为氯化
镁在通电时发生分解反应生成镁和氯气。中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应,所以符合条件的是
②。步骤①可过滤得到纯净的氢氧化镁,步骤②可得到高浓度的氯化镁;所以步骤①②的作用是富集氯
化镁。
(4)①氨碱法制纯碱时,氯化钠可与水、氨气、二氧化碳等物质反应生成碳酸氢钠和氯化锈;反应的
化学方程式为.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②根据图像可知:氯化镂的溶解度要远远大于碳酸氢钠的溶解度,而反应生成的碳酸氢钠的质量要大于
氯化镂的质量,因此在溶液中碳酸氢钠会因先达到饱和而析出。
考点:粗盐的提纯、海水制镁、海水制碱、溶解度曲线
13.(17-18九年级下•全国•课后作业)海洋资源十分丰富:
(1)海水制盐.从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐
溶于水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(OH)2溶液;b.加入过量碳酸钠溶液;c.加入适量盐酸d.过
滤;e.蒸发.正确的操作顺序是—(填字母).加Na2c03溶液的作用是除去—.
(2)晒盐后得到的卤水中含有MgCb、KCI和MgSO4等物质,如图是它们的溶解度曲线示意图.设ti0
时MgCb、KCI和MgSO4三种物质的溶解度分别为a、b、c,则它们的大小关系为.
(3)目前海水淡化普遍采用"多级闪急蒸储法",证明蒸馆得到的水为淡水的方法是.
(4)海底矿产资源"可燃冰"的主要成分是水合甲烷晶体(CH4»nH2O),若水合甲烷晶体中CH4的质量分
数为10%,则水合甲烷晶体的化学式为.甲烷燃烧的化学方程式是.
溶
解
度
''g
【答案】abdceCaCb和过量的Ba(OH)2a>b=c蒸干没有晶体析
出CH4.8H2OCH4+2O2型.CO2+2H2O
【分析】(1)可根据氯化钠溶解度与温度的关系进行分析选择结晶方法;根据除杂时不引入新杂质的
原理及实验目的进行分析;(2)由MgCL、KC1和MgSCU溶解度曲线示意图可知tVC时MgCb、KC1
和MgSCU三种物质的溶解度大小;(3)海水淡化的方法主要有:蒸储法、结晶法、淡化膜法、多级闪
急蒸储法,可根据原理进行分析;(4)根据题意,“可燃冰”,其主要成分是水合甲烷晶体(CH4FH2O),
水合甲烷晶体中CH4的质量分数为10%,据此进行分析解答。
【详解】(1)要除去粗盐中含有的杂质,可以加过量的氢氧化/溶液除去硫酸镁,加过量的Na2cCh
溶液除去氯化钙和过量试剂氢氧化/,通过过滤把不溶于水的物质除去,加适量的盐酸除去过量的碳酸
钠,通过蒸发除去盐酸,故正确的操作顺序是abdce;加Na2cO3溶液的作用是除去CaCL和过量的Ba
(OH)2;(2)由MgCL、KC1和MgSCU溶解度曲线示意图可知tl℃时MgCb、KC1和MgSCU三种物
质的溶解度氯化镁最大,氯化钾等于硫酸镁,故a>b=c;(3)蒸储水是纯净物,蒸干后不留任何痕迹,
即蒸干后没有晶体析出;(4)由题意,“可燃冰”,其主要成分是水合甲烷晶体(CHonlhO),水合甲
烷晶体中CH4的质量分数为10%,则xl00%=10%,n=8,则水合甲烷晶体的化学式为CH-8HO;
16+18几42
甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2型.C02+2H20O
【点睛】掌握海水淡化方法的原理、海水晒盐的原理、除杂的原理等是正确解答本题的关键。
14.(2024•陕西西安•模拟预测)我国是世界上最早开发和利用海洋的国家之一,海洋资源的合理开发和综
合利用对人类有重要意义。
⑴海水淡化:用膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池(海水中体积较大的盐的离
子和其他分子不能通过),从而得到淡水。下列说法中,不合理的是(填字母)。
加压
淡
化
膜
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.膜分离法较传统蒸储法更节约能源
C.加压后右侧海水的溶质质量增大
D.加压后右侧海水的溶质质量分数增大
(2)海水晒盐:海水晒盐能得到粗盐和卤水,卤水中含有MgCL、KCI和MgSCU等物质,如图是它们的溶解度
曲线。
溶
解M
度gel2
/g
K
「;:MgSO4
0'1'2%温度gC
①t2回时,MgCl2的饱和溶液中溶质的质量分数为20%,则2=go
②t回时,MgSCU的溶解度大于KCI的溶解度,则t的取值范围是o
③t3回时,将等质量的MgCb、KCI和MgS04三种物质的饱和溶液降温到t2回,所得溶液的质量由大到小的顺
序为o
⑶海水制镁:以海水晒盐后的母液来制取镁的流程如下:
母液瞪当氢氧化镁|1我*»|氯化镁|臂,健
写出步骤②中氢氧化镁转化为氯化镁的化学方程式:=
【答案】⑴C
(2)25t2>t>tl氯化镁>硫酸镁〉氯化钾
(3)2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O
【详解】(1)A、过滤是分离难溶性固体和液体的操作,膜分离法将水分子和海水中的其他物质分离,
则膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似,将水分子和其他杂质分离,故选项说法合理;
B、传统蒸储法需要消耗大量能源,膜分离法较传统蒸储法更节约能源,故选项说法合理;
C、加压后是将右侧海水压入左侧,则右侧海水的溶质质量不变,故选项说法不合理;
D、加压后右侧的水分子运动到左侧,右侧溶剂水减小,则右侧海水中溶质质量分数增大,故选项说法
合理;
故选:Co
(2)①t2℃时,MgCb的饱和溶液中溶质的质量分数为20%,则有:100g+a><100%=20%,a=25g;
②t℃时,MgSCU的溶解度大于KC1的溶解度,根据图示,当t2>t>tl时,硫酸镁的溶解度曲线在氯化
钾的溶解度曲线上方,MgSCU的溶解度大于KC1的溶解度,则t的取值范围是t2>t>tl;
③t3℃时,将等质量的MgCL、KC1和MgSO4三种物质的饱和溶液降温到t2℃,降低温度,氯化镁和氯
化钾的溶解度降低,析出晶体,变为t2℃的饱和溶液,t2℃时,氯化镁的溶解度〉氯化钾,则溶质质量
分数氯化镁〉氯化钾;t3℃降温至t2℃,硫酸镁的溶解度增大,则变为12c的不饱和溶液,溶液组成不
变,溶质质量分数不变,t2℃时氯化镁的溶解度〉t3℃硫酸镁的溶解度〉t2℃氯化钾的溶解度,故所得溶
液的质量由大到小的顺序为氯化镁〉硫酸镁>氯化钾。
(3)氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为:2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O0
15.(2023•江苏苏州•一模)二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,海洋化学资源的综合利用将是重点发展
领域之一。
I.海水晒盐
将海水引入蒸发池,经日晒蒸发到一定程度时,导入结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,
再晒就会逐渐析出粗盐,剩余的液体称为母液(也称卤水)。
1L海水在逐渐浓缩过程中不断析出的盐的种类和质量(单位:g)如下表所示:
海水密度1
/(g-ml/)CasO4NaClMgCI2MgSCU
1.200.91一一
1.210.053.260.0040.008
1.220.0159.650.010.04
1.260.012.640.020.02
1.31一1.400.540.03
⑴海水晒盐是(填"物理"或"化学")变化,包括蒸发、等过程。
(2)若得到纯度较高的粗盐和浓度较高的卤水,卤水的密度应控制在______,原因是=
固海水制镁
海水晒盐后,以其母液(卤水)和贝壳(主要成分是CaCO3)为原料制锭,其工艺流程如下:
卤水包如乂8(011)2四fMgCh溶液一>无水MgCb电纥Mg
⑶步骤①所加的碱应该是(填"氢氧化钠"或"石灰乳")。
⑷步骤②反应的化学方程式为o
(5)Mg(OH)2,加热分解生成MgO和WO,Mg。是高熔点的化合物,某些阻燃剂的有效成分是Mg(OH)2=你
认为Mg(OH)2,能够阻燃的原因可能是(填字母)。
A.Mg(OH)2分解需要吸收大量的热,降低了可燃物的着火点
B.生成的氧化镁覆盖在可燃物表面,隔绝了空气
C.生成的水蒸气降低了可燃物周围氧气浓度
D.反应因吸热降低了环境温度,使可燃物不易达到着火点
【答案】⑴物理结晶
(2)1.21g*mL-l-1.26gTnL-l尽可能使氯化钠析出,尽少减少杂质盐类的析出
(3)石灰乳
(4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O
(5)BCD
【详解】(D海水晒盐是将水蒸发而使溶解的食盐析出,过程中没有生成新物质,则海水晒盐是物理
变化。氯化钠的溶解度受温度的影响较小,先要蒸发水分,然后析出晶体,则包含蒸发和结晶等过程。
⑵根据表格可知:当卤水的密度在〜1.26g・mL-l范围内时,溶解的氯化钠较多,溶解的
盐类杂质较少,故卤水的密度应控制的范围:L21g・mL-l〜1.26g・mL-l。若得到纯度较高的粗盐,则需
要尽可能使氯化钠析出,使杂质少析出或不析出,则原因是尽可能使氯化钠析出,尽少减少杂质盐类的
析出。
(3)石灰乳的成分为氢氧化钙,价格较低,更易获得,则步骤①所加的碱应该是石灰乳。
(4)步骤②时氢氧化镁转化为氯化镁,反应为氢氧化镁和盐酸生成反应生成氯化镁和水,反应的化学
方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O。
(5)A、Mg(0H)2分解需要吸收大量的热,降低了可燃物的温度而不是着火点,物质着火点不变,故A
不正确;
B、生成的氧化镁是高熔点的化合物,覆盖在可燃物表面,可使可燃物与空气隔绝,故B正确;
C、生成的水蒸气降低了可燃物周围氧气浓度,使燃烧的剧烈程度降低,故C正确;
D、反应因吸热降低了环境温度,使可燃物不易达到着火点,能够阻燃,故D正确。
故选BCDo
16.(2024•山西•模拟预测)我国拥有辽阔的海域,海洋经济是国民经济的重要组成部分。海洋资源的有效
开发和合理利用关系到人类的可持续发展。请运用所学化学知识,就相关问题表达观点,回答下列小题。
图1钢箱梁
图2盾构机图3海洋资源
⑴跨海桥梁:双屿门特大桥连接六横岛与佛渡岛两座独立海岛,主跨1768米,是世界跨度最大的单跨吊钢
箱梁悬索桥。其所用钢材属于材料,利用了钢的特性。钢筋焊接时常用到氤气,其作用是。
⑵海底隧道:"京华号"盾构机被誉为中国的"地下航母"。以柴油为动力通过内燃机驱动盾构机进行隧道挖掘,
是将化学能转化为能。石油分储可获得柴油、等产品。
⑶资源开发:海洋为我们提供了丰富的食材。海带富含的碘属于人体所需的(选填"微量"或"常量")元
素。海洋中蕴藏着大量的矿产资源,主要有金、钛铁矿、磁铁矿等。钛铁矿的主要成分为FeTiQ,其中铁
元素的化合价为+2,则钛元素的化合价为o
⑷岸碳入海:我国海上首个百万吨级碳封存示范工程正式投用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。
二氧化碳注入地层后,一部分慢慢溶解在地层的水中,发生的反应的化学方程式为;由于海洋环境复
杂多变,海洋工程除考虑海水的腐蚀、海洋生物的污着的因素外,还必须能承受等强烈自然因素的影
响。
【答案】(1)金属强度高、硬度大、耐腐蚀作保护气(或防止钢筋被氧化)
(2)机械汽油(或沥青)
(3)微量+4
(4)CO2+H2O=H2CO3地震、台风、海浪、海流和冰凌
【详解】(1)所用钢材是铁的合金,属于金属材料;利用了钢的强度高、硬度大、耐腐蚀特性;
钢筋焊接时常用到氤气,氤气的化学性质稳定,其作用是作保护气(或防止钢筋被氧化);
(2)以柴油为动力通过内燃机驱动盾构机进行隧道挖掘,是将化学能转化为机械能;
.根据石油中各组分的沸点的不同,用加热的方法将各组分分离的操作为石油的分储,石油分储可获得
柴油、汽油(或沥青)等产品;
(3)海带富含的碘属于人体所需的微量元素;
钛铁矿的主要成分为FeTiCh,其中铁元素的化合价为+2,氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x,根据
在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有(+2)+x+(-2)x3=0,解得x=+4;
(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;
由于海洋环境复杂多变,海洋工程除考虑海水的腐蚀、海洋生物的污着的因素外,还必须能承受地震、
台风、海浪、海流和冰凌等强烈自然因素的影响。
17.(2020•山东潍坊•二模)二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,海洋化学资源的综合利用将是重点发展
领域之一。
(1)粗盐提纯。除去难溶性杂质后的食盐水中还含有Ca2+、Mg2+、SO:等杂质离子,为得到较纯的氯化钠,
进行如下的实验操作:①加入过量的Na2c溶液;②加入过量的BaCL溶液;③加入过量的NaOH溶液;
④加入适量的盐酸,调节溶液的pH等于7;⑤过滤;⑥蒸发。下列操作顺序正确的是—(填字母序号),
其中操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7的目的是—。
A①③②④⑤⑥B③②①④⑤⑥
C③①②⑤④⑥D②③①⑤④⑥
(2)海水资源综合利用的部分途径如下。
①氨碱工业生产过程中,在加压并不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳的条件下,使碳酸氢钠结晶析出,
该反应的化学方程式是—o
②写出步骤回电解饱和NaCI溶液的化学方程式o
③海水制镁。实际生产中,步骤团常选用—作为沉淀剂,从海水中提取MgCb历经步骤回、回、回三步转换
的主要目的是—O
【答案】D除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠NH3+NaCl+H20+C02=NaHCO3;+
通电
NH4C12NaCl+2H2O-2NaOH+H2f+CbT熟石灰提高氯化镁的纯度
【详解】(1)氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钙离子反应会生成碳酸钙沉
淀,硫酸根离子和钢离子反应生成硫酸钢沉淀,碳酸根离子和钢离子反应会生成碳酸弱沉淀,要除去过
量的领离子,碳酸根离子要在领离子之后加入。然后过滤、加入稀盐酸除去过滤碳酸钠和氢氧化钠,最
后蒸发结晶得到纯净的食盐。所以正确的顺序是:②③①⑤④⑥,故选D;
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